DE1004081B

DE1004081B - Zaehleinrichtung fuer die Messung der Umdrehungszahl von Wellen

Info

Publication number: DE1004081B
Application number: DES45848A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Herbert Krenzlin
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1955-09-30
Filing date: 1955-09-30
Publication date: 1957-03-07
Also published as: GB819043A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zähleinrichtung zur genauen Erfassung der Umdrehungszahl von Wellen, z. B. Schiffsmaschinenwellen. Umdrehungszähler dieser Art besitzen bekanntlich einen Impulsgeber, der durch die Drehung der Welle gesteuert wird, und einen Empfangszähler, der diese Impulse aufnimmt und anzeigt. Die Impulsgeber werden normalerweise mechanisch, z. B. mit Hilfe eines auf der zu messenden Welle angebrachten Antriebsrades, über eine Rollenkette angetrieben. Um den Verschleiß auf der Geber- und Empfangsseite¹, insbesondere bei hohen Drehzahlen, nicht zu groß werden zu lassen, verzichtet man meist auf die genaue Anzeige jeder Umdrehung und benutzt ein Zwischengetriebe, so daß nur ein bestimmtes Vielfaches der Drehbewegung einen Zählimpuls auslöst. Ohne Zwischengetriebe zu arbeiten, ist oft aus Gründen des hohen Verschleißes, insbesondere auf der Empfängerseite, nicht möglich. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zähleinrichtung mit Fernanzeige der Drehzahl von Wellen anzugeben, bei der sowohl durch die Art und Ausbildung des Impulsgebers als auch des Impulsempfängers trotz Dauerbetrieb jede einzelne Umdrehung der Welle gezählt wird, ohne daß dabei die Lebensdauer der Anlage gegenüber Umdrehungszähleinrichtungen mit Zwischengetriebe geringer ist. Bei den bekannten Zähleinrichtungen wird vielfach statt eines mechanischen Impulsgebers ein solcher mit magnetischer Auslösung verwendet. Ein auf der zu messenden Welle befindlicher Dauermagnet steuert dabei unter Vermeidung jeglicher Berührung den das Zählwerk betätigenden Impulskontakt. Abhängig davon, ob die Zählung einer Halbdrehung oder Volldrehung gefordert wird, ist der den Impulskontakt tragende Anker entweder aus Weicheisen oder polarisiert. Immer werden jedoch vom Impulskontakt Steuerstromstöße gleicher Stromrichtung an das Zählsystem gegeben. Als Zählsystem werden meist sogenannte Stoßzahnzähler verwendet, die auf Stromstöße gleicher Richtung ansprechen.

Zur Lösung der Aufgabe, eine Zählanordnung zu schaffen, deren. Lebensdauer gegenüber bekannten Anordnungen um ein Vielfaches größer ist, wird erfindungsgemäß eine Kombination eines Zählimpulsgebers, der aus einem oder mehreren mit der Welle umlaufend verbundenen Dauermagneten in Verbindung mit einem ortsfest angeordneten, die Betriebsspannung durch eine Umschaltvorrichtung laufend umpolenden Magnetschalter besteht, mit einem an sich bekannten Drehankerlaufwerk mit Zähleinrichtung verwendet, das die Impulse wechselnder Richtung aufnimmt.

Zweckmäßigerweise erfolgt die Befestigung des Dauermagneten auf der Welle mittels einer die Welle umschließenden bandartigen Haltevorrichtung. Der Zähleinrichtung für die Messung
der Umdrehungszahl von Wellen

Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 4

Dipl.-Ing. Herbert Krenzlin, München-Großhadern, ist als Erfinder genannt worden

Dauermagnet kann, dabei entweder als Stab- oder ao Hufeisenmagnet ausgebildet sein. In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung kann man eine richtungsabhängige Zählung der Umdrehungen mit Hilfe einer vom Magnetschalter zusätzlich gesteuerten Schalteinrichtung vorsehen, wobei nur der bei jeder as Umdrehung zuerst auf den Magnetschalter wirkende Pol des Dauermagneten den dieser Drehrichtung zugeordneten Empfangszähler auslöst.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus nachstehender Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt

F"ig. 1 eine schaubildliche Darstellung einer Einrichtung zur Umdrehungsfernanzeige,

Fig. 2 eine Zähleinrichtung ähnlich Fig. 1, wobei

eine Möglichkeit zur Befestigung des Dauermagneten auf einer Welle großen Durchmessers dargestellt ist,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Anordnung zur richtungsabhängigen Zählung der Umdrehung einer Welle.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist der Dauermagnet 1 auf eine nicht naher !»zeichnete Art auf einer Welle 2, deren Umdrehungszahl erfaßt werden soll, befestigt. Im Wirkbereich des Dauermagneten 1 ist ein Doppelmagnetschalter 3 angeordnet, der zur Steuerung des Drehankerlaufwerks 4 dient. Das Drehankerlaufwerk 4 besitzt die Erregerwicklung 4^a und den Drehanker 4⁶, der über ein Zwischengetriebe 5 eine mechanische Zähl- und Anzeigevorrichtung 6 einstellt. In der Ruhestellung des Magnetschalters 3 sind die beiden Anker 3" in der gestrichelt gezeichneten Stellung, und die Erregerwicklung 4^a des Drehankerlaufwerks 4 ist stromlos. Um zu erreichen, daß der Drehanker 4^Ö eine eindeutig festgelegte Lage einnimmt, ist in bekannter Weise für seine Fesselung ein nicht gezeichneter Hilfsdrehmomenterzeuger vor-

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gesehen, der entweder magnetisch oder durch an den Anker angreifende Federn oder Gewichte wirksam ist. Hat der Dauermagniet 1 durch die Drehung der Welle 2 die in Fig. 1 gezeichnete Lage eingenommen, so kommen die beiden. Anker 3^a des Magnetschalters 3 in den Wirkbereich des Dauermagneten 1 und legen dieUbertragungsspannung 7 an die Erregerwicklung 4^a, wodurch der Drehschritt des Drehankers 4P eingeleitet wird, der nach Abschalten der Spannung 180° beträgt. Das Abschalten erfolgt bei der Weiterdrehung des Dauermagneten 1, wenn, sich der Magnetschalter nicht mehr im Wirkbereich des Dauermagneten befindet. Bei der Weiterdrehung der Welle 1 kommt schließlich der entgegengesetzte Pol des Dauermagneten 1 in die Nähe des Magnetschalters. 3, und die beiden. Anker 3" legen die Spannung 7 entgegengesetzt gepolt an die Erregerspule 4^a. Damit erfolgt der nächste' Drehschritt des Drehankers 4P. Auf diese Weise wird jede Halbdrehung der Welle 2 durch auf die Erregerwicklung 4^a wirkende Impulse wechselnder Richtung elektrisch übertragen.

Fig. 2 zeigt insbesondere die Anbringung von Dauermagneten, durch eine bandartige Vorrichtung 1°. Der Vorteil einer derartigen, Haltevorrichtung liegt vor allem in der Tatsache begründet, daß die Befestigung auch bei großen Wellen, sehr einfach ist und auch jederzeit ohne bauliche Veränderung an der Welle nachträglich durchgeführt werden kann. Die Halterung kann beispielsweise aus einem federnden Band bestehen, dessen Länge dem jeweiligen Wellendurchmesser angepaßt wird. Statt eines einzigen Dauermagneten, der z. B. als Hufeisenmagnet ausgeführt ist, können auch, wie gezeichnet, zwei versetzt angeordnete Magneten 1 angebracht werden, deren Polung entgegengesetzt ist. Bei einer Volldrehung der Welle 2 legt der Magnetschalter 3 seine beiden Anker 3^a, wie bei Fig. 1 erläutert, von seiner Mittelstellung sowohl in die eine als auch in die andere Arbeitslage. Damit erhält die Erregerspule 4° Impulse wechselnder Richtung, wobei der Drehanker 4P bei jedem Impuls eine halbe Umdrehung ausführt.

Wird eine richtungsabhängige Zählung der Umdrehung einer Welle gewünscht, so· sind zweckmäßigerweise zwei Empfangs- bzw. Zählsysteme vorzusehen. Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, wobei auf der Welle ein Dauermagnet DM in Hufeisenform angebracht ist. Zur Steuerung der Empfangssysteme für Links- bzw. Rechtsdrehung dienen zwei im Abfall verzögerte Hilfsrelais L und R, die beim Ansprechen je ein nicht gezeichnetes Drehankerlaufwerk steuern. In Reihe zum Hilfsrelais R liegt ain dem Hilfsrelais L zugeordneter Ruhestromkontakt /, in Reihe zum Hilfsrelais L ein Ruhestromkontakt r. Bei einer angenommenen Drehrichtung der Welle W nach links wird zuerst der Südpol des Dauermagneten DM auf den Magnetschalter MS wirksam und zieht den Anker nach unten, wodurch das L-Relais anspricht und zugleich den /-Kontakt öffnet. Der später zur Wirkung kommende Nordpol des Dauermagneten DM schaltet zwar den Anker des Magnetschalters MS nach oben, findet aber, weil das L-Relais erst verzögert abfällt, keinen geschlossenen Stromkreis vor und verhindert damit das Ansprechen des i?-Relais. Das dem i?-Relais zugeordnete Drehankerlaufwerk erhält daher keinen Zählimpuls. Bei Rechtslauf der Welle W wird zuerst der Nordpol des Dauermagneten DM wirksam und läßt nur das i?-Relais ansprechen. Auf diese Weise ist eine drehrichtungsabhängige Zählung der Umdrehungen jederzeit sichergestellt.

Claims

Patentanspruch Er

1. Zähleinrichtung für die Messung der Umdrehungszahl von Wellen, z. B. Schiffsantriebswellen;, über lange Zeiten, gekennzeichnet durch eine Kombination eines Zählimpulsgebers, der aus einem oder mehreren mit der Welle umlaufend verbundenen Dauermagneten in. Verbindung mit einem ortsfest angeordneten, die Betriebsspannung durch eine Umschaltvorrichtung laufend umpolenden Magnetschalter besteht, und eines die Impulse wechselnder Richtung aufnehmenden, an sich bekannten Drehankerlaufwerks mit Zähleinrichtung.

2. Zähleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung des Dauermagneten auf der Welle mittels einer die Welle umschließenden bandartigen Haltevorrichtung erfolgt.

3. Zähleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet als Stabmagnet ausgebildet ist.

4. Zähleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Dauermagnet ein Hufeisenmagnet dient.

5. Zähleinrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß eine richtungsabhängige Zählung der Umdrehung durch eine vom Magnetschalter gesteuerte Schalteinrichtung erfolgt, wobei nur der bei jeder Umdrehung zuerst auf den Magnetschalter wirkende Pol des Dauermagneten im Sinne einer Zählung wirksam ist (Fig. 3).

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45 In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 562 409, 576 685, 753;

»Elektrische Zählgeräte für alle Zwecke« von

S. Jahn, Lehrmeister Bücherei, Nr. 704, S. 65 bis 67, Abb. 46.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

I €09· 838/246 2.57